Calcul du temps de refroidissement et de la capacité de stockage

Thierry Dubois Directeur Technique — Colddistribution · 22 ans d'expérience CHR ✓ Guide expert "Ce qui fait la différence, c'est la température d'entrée des aliments. Pas le volume de la chambre."

Deux chambres de même volume peuvent avoir des besoins frigorifiques sans rapport l'une avec l'autre. Ce qui coûte de l'énergie, ce n'est pas de garder du froid déjà froid : c'est d'en extraire de ce qui entre.

Pour la méthode de calcul de la puissance, voir notre dossier sur le dimensionnement et le calcul de puissance frigorifique.

Quelles informations déterminent réellement le dimensionnement ?

Six informations, et ce sont celles que nous demandons avant tout chiffrage.

"Fréquence d'entrée, température d'entrée, quantité, type de produit, en combien de temps le client veut que ce soit à température, et la température de conservation." — Thierry Dubois

Ce qui frappe dans cette liste, c'est que le volume n'y figure pas. Il intervient bien sûr — il conditionne les déperditions par les parois — mais il arrive après. Une petite chambre très sollicitée demande plus de puissance qu'une grande chambre où l'on ne fait qu'entreposer du déjà-froid.

Une de ces six informations mérite qu'on s'y arrête, parce qu'elle explique la plupart des installations qui déçoivent.

Pourquoi la température d'entrée change tout

Un produit déjà surgelé qui entre dans une chambre à −20 °C ne demande presque rien : il est déjà à l'état solide, et il ne reste qu'un petit écart de température à combler. Le même produit entrant à température ambiante demande d'extraire une énergie sans commune mesure — il faut le refroidir, puis franchir le changement d'état, puis descendre encore.

C'est de là que vient la différence entre une chambre qui tient et une chambre qui rame. Le groupe tourne en continu sans y arriver, et l'humidité apportée par les produits se dépose sur l'évaporateur en givre — lequel réduit l'échange et aggrave la situation. Le stock déjà en place subit cette remontée, alors qu'il n'y est pour rien.

On entend souvent qu'il suffit de prendre un groupe plus puissant pour absorber ces entrées. Ce n'est pas faux en soi — une chambre peut être dimensionnée pour encaisser des entrées tièdes — mais il faut alors le savoir avant, et le chiffrer. Découvrir cet usage après la pose, c'est se retrouver avec une machine calculée pour un autre métier.

Les symptômes d'une chambre à qui l'on demande trop sont détaillés dans notre page sur les causes d'une température insuffisante.

Ce qui amène à la confusion la plus coûteuse du secteur.

Une chambre négative peut-elle surgeler ?

Non. Une chambre négative maintient une température ; elle n'est pas conçue pour faire descendre rapidement des produits chauds ou tièdes. Son évaporateur et son groupe sont calculés sur les déperditions et les ouvertures de porte, pas sur l'extraction d'une charge massive en quelques heures.

La descente rapide est le métier d'une cellule : un équipement distinct, avec sa propre conception et une circulation d'air sans rapport avec celle d'une chambre. Utiliser l'une à la place de l'autre ne donne pas un résultat plus lent — cela donne un résultat différent, avec un produit qui traverse lentement des températures où il ne devrait pas s'attarder, et une chambre qui se dégrade en même temps.

Sur le plan réglementaire, une précision utile : le refroidissement rapide des préparations culinaires élaborées à l'avance relève de règles précises, mais aucun texte ne fixe une durée universelle pour amener un produit à −18 °C. Ce sont votre plan de maîtrise sanitaire et le guide de bonnes pratiques de votre secteur qui définissent les paramètres applicables à vos produits — sujet traité dans notre guide sur la méthode HACCP appliquée à la surgélation.

Reste une question de vocabulaire qui inquiète souvent à tort.

Volume brut ou volume utile : que retenir ?

Les chambres s'annoncent en volume brut, et c'est ce que nous indiquons. Ce n'est pas une astuce commerciale : c'est la dimension de la chambre, celle qui sert à la fabriquer, à l'implanter et à la comparer.

Le volume réellement occupé par la marchandise est évidemment inférieur, et pour de bonnes raisons : l'évaporateur prend de la place, l'air doit circuler autour des charges, et il faut pouvoir entrer et manœuvrer. Expliqué au moment du projet, ce point ne surprend personne — il devient un problème seulement quand il est découvert après.

Ce qui compte davantage que le pourcentage utilisable, c'est l'organisation intérieure. Une chambre remplie jusqu'au plafond avec des allées inexistantes stocke beaucoup et fonctionne mal ; une chambre organisée stocke un peu moins et tient sa température. La différence ne se joue pas sur quelques mètres cubes mais sur la circulation de l'air.

Et c'est le rangement qui transforme un volume en capacité réelle.

Comment ranger sans perdre en efficacité ?

Le froid produit par l'évaporateur doit atteindre l'ensemble de la chambre. Tout ce qui bloque cette circulation crée des zones plus chaudes, invisibles depuis l'afficheur qui, lui, mesure l'air à un seul endroit.

• Ne rien mettre devant le souffle de l'évaporateur. C'est l'erreur qui coûte le plus, et la plus fréquente les jours de forte livraison.
• Surélever les charges du sol, pour que l'air puisse revenir par le dessous.
• Laisser un dégagement contre les parois, notamment celle qui fait face à l'évaporateur.
• Empiler en colonnes régulières plutôt qu'en tas, pour ne pas créer de zones d'ombre où l'air ne passe plus.
• Conserver une allée permettant d'atteindre le fond sans tout déplacer, ce qui conditionne aussi la rotation des stocks.

Un dernier point qu'on découvre souvent après coup : les contenants vides, les chariots et le matériel en attente finissent par occuper une part réelle de la chambre. Ils entrent dans le calcul au même titre que la marchandise.

Questions fréquentes sur la capacité et le temps de refroidissement

Combien de kilos peut-on stocker dans une chambre négative de 10 m³ ?
Aucune réponse sérieuse ne peut être donnée sans connaître le type de produit et son conditionnement : des cartons empilés et des barquettes en chariots n'occupent pas le même espace pour un même poids. Et surtout, la capacité de stockage n'est pas la bonne question — c'est le flux d'entrée qui détermine si la chambre tiendra.

Peut-on congeler des produits frais directement dans la chambre ?
Non. La chambre conserve, elle n'abaisse pas. Y faire entrer des produits non refroidis la fait tourner en continu sans résultat, dégrade la température du stock déjà présent et fait prendre l'évaporateur en glace. La descente rapide relève d'une cellule.

Le volume annoncé est-il entièrement utilisable ?
Les chambres s'annoncent en volume brut, et le volume occupé par la marchandise est nécessairement inférieur : l'évaporateur, la circulation d'air et l'accès prennent de la place. C'est normal et cela s'explique au moment du projet — l'organisation intérieure compte davantage que le pourcentage exact.

Qu'est-ce qui fait qu'une chambre « rame » ?
Presque toujours la température des produits qui entrent. C'est le paramètre qui pèse le plus dans le bilan thermique, très loin devant le volume de la chambre.